小径管x射线检测工艺的研究

小径管x射线检测工艺的研究

在安装过程中，很多直径的小直径焊接需要辐射测试，比如省煤器（45.5）、冷壁、过热、悬臂管等。检测比例为50%。为获得较好的X射线底片质量,我们通过理论分析和探伤实践,寻找出较好的检测工艺参数。1椭圆成像的条件1.1根据JB/4730.2-2005中4.1.4规定,小径管采用双壁双影透照布置,当同时满足下列两个条件时应采用倾斜透照方式椭圆成像;a.T(壁厚)8mm;b.b(焊缝宽度)D不满足上述条件或椭圆成像有困难,或者为适应特殊需要(如特意要检出焊缝根部的的面状缺陷如未焊透等)时可采用垂直透照方式重叠成像。锅炉中的小径管基本上能满足倾斜透照方式椭圆成像的条件。小径管椭圆透照布置图如图1所示:1.2对于壁厚T>8mm,(焊缝宽度)≥D2射线照相灵敏度的影响因素评价射线照相质量最重要的指标是射线照相灵敏度。射线照相灵敏度是射线照相对比度、不清晰度和颗粒度三大要素的综合结果,三大要素又分别受到不同工艺因素的影响。2.1影响对比因素的选取底片上某一小区域和相邻区域的黑度差叫底片对比度。底片对比度越大,影像就越容易被观察和识别。照相对比度公式:DD=0.434GmdDT/(n+1)。由公式可知:影响对比度的因素有:厚度差ΔT、胶片对比度G、衰减系数μ、散射比n。厚度差ΔT与缺陷尺寸有关,还与透照方向有关。为提高照相对比度,就必须考虑适当的透照方向或控制一定的透照角度,以求得到较大的ΔT。衰减系数μ与试件材质和射线能量有关。透照的射线能量越低,线质越软,μ值越大。在保证射线穿透力的前提下,选择能量较低的射线进行照相是增大对比度的常用方法。减小散射比n可以提高对比度,因此透照时就必须采取有效措施控制和屏蔽散射线。胶片对比度G的影响因素有:胶片种类、底片黑度和显影条件。2.2几何不清晰度与焦点尺寸da2.2.2几何不清晰度黑度变化区域的宽度定义为射线照相不清晰度。它几何不清晰度U2.2.1几何不清晰度:由于射线源有一定尺寸而引起的几何不清晰度。由公式可知,几何不清晰度与焦点尺寸dÁ2.2.2固有不清晰度:由于电子在胶片乳剂中散射而引起的固有不清晰度。固有不清晰度主要取决于射线的能量,除了与射线能量有关外,增感屏的材料种类、厚度,以及使用情况都会影响固有不清晰度。如果增感屏与胶片贴合不紧,留有间隙,也会使固有不清晰度明显增大。2.3光束摄影的颗粒密度颗粒度是只均匀曝光的射线底片上影像黑度分布不均匀的视觉印象。颗粒度限制了影像能够记录的细节的最小尺寸。颗粒度随能量的增大而增大。3工艺参数3.1心距太大的焊缝L实践表明,椭圆开口宽度通常取3mm～6mm为理想间隙距离,偏心距太大,因影像畸变过大,难于判断;窄小的根部缺陷(裂纹、未焊透等)也有可能漏检。偏心距太小,又会使源测焊缝与片测焊缝根部缺陷不易分开。我们一般取q=5mm,b=10mm。近似计算为:L3.2曝光曲线时透照厚度的选择射线源的选择原则:为提高检测灵敏度尽量采用X射线,采用2505型X射线机透照。射线能量的选择:X射线的管电压可以根据曝光曲线去选择,但是小径管的透照厚度变化很大,其最小为管壁厚度的两倍,实际透照厚度t要比2倍的管壁厚度大一些,当透照次数n=2时,t3.56T,根据t从曝光曲线中选择电压,这样可以射线有足够的穿透力,同时还必须考虑能够得到合适的透照厚度宽容度,可以适当再提高管电压,最好控制黑度在2.0～3.0之间。电压控制在200KV左右,这样底片质量比较理想。3.3焦距的确定焦距对射线照相灵敏度的影响主要表现在几何不清晰度上。由公式可以看出,焦距F越大,Ug值越小,底片上的影象越清晰。为了保证射线照相的清晰度,标准对透照距离的最小值有限制。现场检测时,我们根据现场的条件进行调整焦距的大小,一般情况下,我们选择焦距为600mm为宜,当需要更大的透照场时,如透照屏式过热器,水冷壁,蒸发屏等排管时,一张360×80mm的胶片要透两三道口时,为增加透照场,此时焦距就增加到750mm。3.4曝光时间a/t812-2002曝光量是射线透照工艺中的一项重要参数。小径管采用高电压,短时间的曝光参数,所以应采用DL/T812-2002的规定,曝光量宜控制在7.5mAmin以内,管子内壁轮廓应清晰地显现在底片上。曝光时间i=(0.8～1.5)min。当焦距改变时可按平方反比定律对曝光量的推荐值进行换算。4直径角和连接头的透射日小径管的透照次数一般是相隔905胶片侧标记和像质计标记5.1像质计的选用:可选用通用线型像质计或专用像质计,金属丝应横跨焊缝位置。5.2像质计放置:像质计可以放置在源测,也可放置在胶片测。当放置在胶片测时,应在像质计上适当位置放置铅字“F”作为标记,“F”标记的影像应在与像质计的标记同时出现在底片上,且应在检测报告中注明。建议像质计放置在胶片侧。5.3标记由识别标记和定位标记组成。识别标记包括:产品编号、焊缝编号、片位号、返修标记、扩探标记、透照日期、检件规格(厚度)等;定位标记在小径管中主要是中心标记。5.4像质计、标记的放置在倾斜透照的时候经常会放错,使字码进入焊缝。所以建议像质计、标记放置在胶片测,且像质计和标记的字码全部应放置在源偏向那边。如果像质计、标记放置在源测,应将字码全部在和源偏向相反的那边,此放置方式会使字码变大,所以不建议采用此方式。所有的字码都必须放置在距焊缝边缘最少5mm以外的部位。6散射线的控制6.1散射主要是由康普顿效应造成的。散射线按散射的方向分为:a.前散射;b.背散射;c.边蚀散射,小径管以边蚀散射为主。6.2散射线的控制:散射线会使底片的灰雾度增大,对比度降低,对照相质量是有害的。所以要尽量减少散射线的影响。措施有:a.使用铅箔增感屏。铅箔增感屏除了具有增感作用外,还能吸收低能散射线的作用。使用铅箔增感屏是减少散射线最方便、最经济,也是最常用的方法;b.在胶片后面加铅板可以防护背散射;c.把胶片紧裹管件也可以减少散射,提高灵敏度;d.当透照成排管子时,可以在管子间用铅板来屏蔽散射线。7缺陷及其表现整个锅炉的小径管全部采用钨极氩弧焊,在底片评定中发现的缺陷有:气孔、夹渣(钨)、内凹、未熔合、裂纹等。7.1气孔是焊接时熔池中的气体在金属凝固以前未来得及逸出,而在焊缝金属中残留下来所形成的空穴。也是焊接缺陷中最常见的一种缺陷。在氩气不纯或者下雨焊接的时候会出现密集型的气孔。气孔是一种体积型缺陷。它对焊缝强度的影响主要是减少受力面,深空(针孔)有时会破坏焊缝的致密性。7.2夹渣是指在焊接金属中残留有外来固体物质所形成的缺陷,氩弧焊中主要出现的是夹钨。在底片上是一块小白点。7.3内凹主要出现的是根部内凹。特别是在焊接水平放置的排管时,焊工不是很非常熟练地时候,经常会在下半圈焊缝中出现内凹。根据凹的深度对其进行判断级别。7.4未熔合是指在焊接金属与母材金属,或者焊接金属之间未熔化结合在一起的缺陷。这种缺陷常出现在管的两侧的根部。危害性尽次于裂纹,应特别注意。7.5裂纹是指材料局部